液相色谱串联高分辨质谱筛查鉴定未知卤代有机物的策略及应用研究

作     者：云莉芬 

作者单位：中国地质大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭月娥

授予年度：2018年

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：卤代有机物 液相色谱-高分辨质谱联用 卤代消毒副产物 有机碘化合物 

摘      要：卤代有机物是一大类含有卤素原子的有机化合物,其广泛分布于自然环境中,按其作用影响可分为卤代有机污染物和天然卤代有机物两大类。人为产生的卤代有机物大量地进入环境中,造成了环境污染,即成为了卤代有机污染(Halogenated Organic Pollutants,HOPs)。大多数HOPs都具有持久性有机污染物(POPs)属性,是环境研究领域最为关注的环境污染物之一。另一方面,天然卤代有机物曾一度被认为是罕见的化学怪异物,近年来发现,许多天然卤代有机物具有独特抗癌、抗病毒、抗菌等生物活性,对人类有潜在的巨大益处。因此,未知卤代有机物的鉴定将会成为一个重要的研究领域。液相色谱串联高分辨质谱(LC-HRMS)是分析鉴定有机化合物最重要的工具之一。基于LC-HRMS的卤代有机物的筛查鉴定策略也有许多报道,但是都只是单一的针对某一类卤代有机物,比如只针对氯代或溴代或碘代有机物,而缺乏一个系统的筛查方法。因此,本论文基于LC-HRMS建立了一套系统的未知卤代(氯、溴和碘代)有机物的筛查鉴定策略,然后将该策略应用于自来水中未知卤代消毒副产物以及海藻碘盐中未知有机碘的筛查鉴定。主要研究内容和结果如下:(1)建立系统的未知卤代有机物筛查鉴定策略,包括对未知氯代、溴代和碘代有机物的筛查与鉴定。其中未知氯代有机物是通过扣除空白背景和根据氯原子同位素丰度分布进行母离子筛查鉴定,溴代和碘代有机物则主要通过其特征碎片子离子(Br-和I-)来溯源母离子的方法进行筛查鉴定。(2)利用建立的未知卤代有机物筛查鉴定方法,对武汉市自来水中的卤代消毒副产物进行筛查鉴定,并对水样的前处理条件进行优化,成功筛查鉴定出了127种卤代消毒副产物,包括36种Cl-DBPs,65种Br-DBPs和26种I-DBPs,其中33种Cl-DBPs,50种Br-DBPs和21种I-DBPs未曾被报道过。检测了武汉市自来水中卤代消毒副产物随时间的变化以及随区域的变化,发现它们的含量随时间以及随区域都存在一定程度的波动。(3)利用建立的未知卤代有机物筛查鉴定方法,对市售海藻碘盐中未知有机碘化合物进行筛查鉴定,成功筛查出了38种有机碘化合物以及它们的转化产物,并通过模拟实验证实了,转化产物是由氯原子取代有机碘化合物中碘原子而生成的。此外,还检测了4个不同生产厂商的海藻碘盐样品,实验结果表明,它们在有机碘的含量上存在较大的差异。